用于射频指纹识别的紧凑型窄带天线设计

射频（RF）指纹广泛用于支持无线各种应用的物理层安全。在本文中，我们提出了一种设计和实现的小型天线，具有低成本制造，可直接集成到非线性被动设备中，形成提供独特非线性信號的被动RF标签。我们首先提出了迷你化折线偶极子，通过两个折叠臂实现，位于基板的两侧。这导致天线具有简单馈线结构和紧凑尺寸，使其适合平面集成。制造了两根天线，分别使用 Rogers 4350B 和超薄柔性 Panasonic Felios，实现了尺寸为 $0.21 \times 0.06 \times 0.004 \lambda_0^3$ 和 $0.14 \times 0.1 \times 0.0008 \lambda_0^3$，实现增益分别为 1.87 dBi 和 1.46 dBi。被动标签由提议的天线结构和集成的射频二极管组成，在两种基板上进一步开发，旨在生成由于二极管非线性性引起的互调产品（IMP），可通过分类算法用于设备识别。我们研究了在 15 dBm 功率下使用双音信号的所设计标签的非线性性。所有标签在 IMP 频率处产生显著功率增加，范围可达 0.4 米。使用 Rogers 基板的标签实现约 23 dB 的 IMP 功率增加，而嵌入损耗材料的柔性基板标签实现约 16 dB 的功率增加。这些发现表明，所提出的解决方案提供了一种简单、低成本的被动标签设计，以支持射频指纹识别应用。